KR101093344B1 - Ｒｆｉｄ 태그 인식장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 RFID 태그 인식장치에 관한 것으로, 베이스 프레임과, 상기 베이스 프레임에 설치되어 RFID 태그가 부착된 제품을 이동시키는 이송부와, 상기 베이스 프레임에 설치되어 이송부를 따라 이송되는 제품의 RFID 태그를 인식하는 안테나 장치로 구성되어, RFID 태그가 부착된 물품이 통과하면 인코딩 및 리딩을 자동으로 수행할 수 있고 제품의 종류 즉, 유리 재질 또는 내용물의 유전율이 높은 제품 등에 상관없이 정확하게 인코딩 및 리딩을 수행할 수 있다.

Description

ＲＦＩＤ 태그 인식장치{Radio-Frequency IDentification Tag reading equipment}
본 발명은 자동화 생산라인에 적용된 RFID 태그 인식장치에 관한 것이다.
일반적으로 RFID(Radio Frequency IDentification)은 무선 주파수를 사용하여 RFID 태그(tag)가 가지고 있는 정보를 비접촉식으로 인식하거나 기록하는 기술로서, 태그가 부착된 물건이나 동일, 사람 등을 인식, 추적, 관리할 수 있는 기술을 말한다. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보를 가지고 있으며 물건이나 동물 등에 부착되는 RFID 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 RFID 태그가 가지고 있는 식별정보를 읽거나 또는 기록하기 위한 RFID 태그 인식장치로 구성된다.
현재 사용되고 있는 RFID 인식장치는 휴대용 RFID 리더기가 주로 사용되고 있다. 이 휴대용 RFID 리더기는 원하는 위치로 이동하여 작업을 수행할 수 있지만 하드웨어 성능의 한계로 여러 번 시도해야되고 작업 시간이 길어지는 어려운 문제점이 있다.
그리고, RFID 인식장치로 고정형 RFID 리더기가 사용될 수 있는데, 이러한 고정형 RFID 리더기는 RFID 태그가 부착된 제품을 테이블 위에 놓고 테이블 상면에 안테나를 설치하여 RFID 태그를 인코딩 및 리딩을 수행한다.
하지만, 이러한 고정형 RFID 리더기는 테이블에 설치된 안테나의 인식영역 설정이 어려운 문제점이 있다. 즉, 인식성능을 좋게 하기 위해 안테나 출력을 높이면 원하지 않는 물품을 인식하는 경우가 발생하고, 원하지 않는 물품의 인식을 줄이기 위해 안테나 출력을 낮게 할 경우 테이블 위의 물품 인식률이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 자동화 라인에 RFID 태그 인식장치를 구비하여 RFID 태그가 부착된 물품이 통과하면 인코딩 및 리딩을 자동으로 수행할 수 있는 RFID 태그 인식장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 제품의 종류 즉, 유리 재질 또는 내용물의 유전율이 높은 제품 등에 상관없이 정확하게 인코딩 및 리딩을 자동으로 수행할 수 있는 RFID 태그 인식장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, RFID 태그 인식장치는 제품에 부착된 RFID 태그를 인식하는 안테나와, 상기 안테나가 고정되고 상기 안테나의 위치를 가변시켜 RFID 태그와 마주보게 정렬되도록 하는 위치 가변부를 포함한다.
본 발명의 RFID 태그 인식장치는 이송부에 의해 RFID 태그가 부착된 제품이 자동으로 이송되면 제1안테나 장치에서 RFID 태그를 인코딩하고, 제2안테나 장치에서 RFID 태그를 리딩하여 자동으로 수행할 수 있다.
또한, 안테나를 니어필드(Nearfield) 안테나를 사용함으로써, 제품의 종류 즉, 유리 재질 또는 내용물의 유전율이 높은 제품 등에 상관없이 정확하게 인코딩 및 리딩을 자동으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인식장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나 장치의 작동 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안테나 장치의 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인식장치의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 RFID 태그 인식장치는 베이스 프레임(10)과, 이 베이스 프레임(10)에 설치되어 RFID 태그(110)가 부착된 제품(100)을 자동으로 이송시키는 이송부(20)와, 베이스 프레임(10)에 설치되어 이송부(20)에 의해 이송되는 제품을 인식하는 안테나 장치(30,40)를 포함한다.
베이스 프레임(10)은 본체(12)의 상면 좌우측에 일정 간격을 두고 배치되는 한 쌍으로 구성된다. 그리고, 베이스 프레임(10)의 일측에는 작업 상황을 표시하는 디스플레이부(52)와 사용자가 조작하는 복수의 조작버튼(54)이 구비된 컨트롤 박스(50)가 설치된다.
이송부(20)는 베이스 프레임(10)에 설치되어 회전되면서 제품을 직선 이동시키는 것으로, 제품을 직선 이동시킬 수 있는 벨트 컨베이어 등 다양한 구조가 적용될 수 있다.
안테나 장치(30,40)는 베이스 프레임(10)에 설치되고 이송부(20)의 전방측에 배치되어 이송부(20)에 의해 이송되는 제품의 RFID 태그(110)를 인코딩하는 제1안테나 장치(30)와, 이송부(20)의 후방측에 배치되어 이송부(20)에 의해 이송되는 제품의 RFID 태그(110)를 리딩하는 제2안테나 장치(40)로 구성된다.
여기에서, 제1안테나 장치(30) 및 제2안테나 장치(40)는 RFID 태그(110)의 인식률을 높이기 위해 한 쌍이 서로 마주보게 배치된다. 본체(12)에는 제1안테나 장치(30)와 연결되는 제1RFID 리더기(14)와 제2안테나 장치(40)와 연결되는 제2RFID 리더기(16)가 설치된다.
이러한 한 쌍의 제1안테나 장치(30) 중 제품에 부착된 RFID 태그(110)와 신호 수신감도가 더 좋은 안테나 장치가 제1RFID 리더기(140 또는 컨트롤 박스(50)에 의해 자동으로 선정될 수 있다.
마찬가지로 한 쌍의 제2안테나 장치(40) 중 제품에 부착된 RFID 태그(110)와 신호 수신감도가 더 좋은 안테나 장치가 제2RFID 리더기(16) 또는 컨트롤 박스(50)에 의해 자동으로 선정될 수 있다.
제1안테나 장치(30)의 전방측 베이스 프레임(10)에는 이송부(20)에 의해 이송되는 제품을 감지하여 제1RFID 리더기(14)를 온(ON)시키는 제1센서(70)가 설치되고, 제2안테나 장치(40)의 전방측 베이스 프레임(10)에는 이송부(20)에 의해 이송되는 제품을 감지하여 제2RFID 리더기(16)를 온(ON)시키는 제2센서(72)가 설치된다.
제1안테나 장치(30)와 제2안테나 장치(40)는 동일한 구조로 구성되고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제품에 부착된 RFID 태그를 인식하는 안테나(42)와, 상기 안테나(42)와 연결되어 상기 안테나(42)의 위치를 가변시켜 RFID 태그와 마주보게 정렬되도록 하는 위치 가변부를 포함한다.
안테나(42)는 인식영역이 좁은 니어필드(Nearfield) 안테나가 사용된다. 니어필드(Nearfield) 안테나는 인식영역이 좁기 때문에 다수의 안테나 간 간섭을 피할 수 있고 제품의 재질 즉, 유리재질이나 유전율이 높은 재질 등에 영향을 받지 않고 수신감도를 좋게 유지할 수 있다.
위치 가변부는 안테나(42)와 연결되는 조절로드(34)와, 조절로드(34)의 위치를 조절하는 로드 고정대(32)를 포함한다.
로드 고정대(32)에는 조절로드(34)가 삽입되는 지지홀(36)이 형성된다. 그리고, 지지홀(36)의 양쪽에는 고정부재(44)를 지지대에 고정시키기 위해 볼트가 삽입되는 볼트 삽입홀이 형성된다.
여기에서, 로드 고정대(32)에 형성되는 지지홀(36)은 상하방향으로 길게 형성되는 슬롯 형태, 좌우방향으로 길게 형성되는 슬롯형태, 원형 형태, 타원형 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
조절로드(34)는 지지홀(36)에 삽입되고, 그 일단에는 안테나(42)를 고정시키기 위한 부착판(38)이 연결되고, 그 타단은 고정부재(44)에 삽입된다. 여기에서, 부착판(38)은 안테나(42)에서 발생되는 전자파가 외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위해 RFID 차폐가 가능한 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
조절로드(34)는 다른 실시예로서, 로드 고정대(32)에 고정되고 자체적으로 변형이 가능하고, 변형된 상태를 유지할 수 있는 형태로 형성될 수 있다.
고정부재(44)는 조절로드(34)가 삽입되는 삽입홀(48)과, 지지대(32)와 볼트 체결되는 볼트 체결홀이 형성된다. 그리고, 삽입홀(48)의 일측에는 조절로드(34)를 삽입홀(48)에 삽입된 상태에서 조절로드(34)를 삽입홀(48)에 고정시키는 고정볼트(80)가 장착된다.
이와 같이, 구성되는 안테나 장치의 작용을 살펴보면, 조절로드(34)를 화살표 B 방향으로 전진 또는 후진시켜 안테나(42)와 제품 사이의 거리를 조절한다. 그리고, 조절로드(34)의 조절이 완료되면 고정볼트(80)를 조이면 조절로드(34)가 고정부재(44)에 고정된다.
그리고, 조절로드(34)를 화살표 A 방향으로 상하 이동시켜서 안테나(42)의 높낮이를 조절한다. 그리고, 조절로드(34)의 상하 조절이 완료되면 고정부재(44)를 지지대(32)에 고정시켜 조절된 높낮이를 유지할 수 있도록 한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 안테나 장치는 이송부를 따라 이송되는 제품의 종류에 따라 안테나의 위치를 조절할 수 있어 안테나의 인식률을 높일 수 있다.
이송부(20)의 후방측에는 제품의 RFID 태그 인코딩 또는 리딩이 비정상적일 경우 제품을 불량 처리하는 푸셔 장치(60) 및 배출함(66)이 구비된다.
즉, 푸셔 장치(60)는 베이스 프레임(10)에 고정되어 작동로드(68)가 전/후진되는 실린더(62)와, 작동로드(68)의 끝부분에 설치되어 제품을 밀어주는 푸시판(64)으로 구성된다. 여기에서, 실린더(62)는 컨트롤 박스(50)에서 인가되는 신호에 따라 작동될 수 있다.
그리고, 푸셔 장치(60)와 마주보는 위치의 베이스 프레임(10)에는 푸셔 장치(60)가 밀어준 불량 제품이 수납되는 배출함(66)이 구비된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1안테나 장치(30)와 제2안테나 장치(40) 사이에는 제품이 낙하되는 것을 방지하기 위한 가이드 판(90)이 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 RFID 태그 인식장치의 작용을 다음에서 설명한다.
RFID 태그(110)가 부착된 제품(100)이 이송부(20)에 의해 이송되어 제1센서(70) 위치에 도달되면 제1센서(70)가 제품을 감지하여 그 신호를 컨드롤 박스(50)로 전달하거나 제1RFID 리더기(14)로 직접 전달하여 제1RFID 리더기(14)를 온(ON)시킨다.
그러면 제1안테나 장치(30)의 안테나가 동작된다. 이때, 한 쌍의 제1안테나 중 RFID 태그와 수신감도가 좋은 안테나가 자동 선정되어 제품을 인코딩한다.
그리고, 제품(100)이 더 이동되어 제2센서(72) 위치에 도달되면 제2센서(72)에서 제품(100)을 감지하여 그 신호를 컨드롤 박스(50)로 전달하거나 제2RFID 리더기(16)로 직접 전달하여 제2RFID 리더기(16)를 온(ON)시킨다.
그러면, 한 쌍의 제2안테나 장치 중 RFID 태그와 수신감도가 좋은 안테나 한개가 자동으로 선정되어 제품을 리딩한다.
그리고, 제1안테나 장치(30)와 제2안테나 장치(40)에 의해 인코딩 및 리딩된 정보는 컨트롤 박스(50)의 디스플레이부(52)에 표시된다.
그리고, 제1안테나 장치(30)와 제2안테나 장치(40)에 의한 인코딩 및 리딩이 비정상적일 경우 컨트롤 박스(50)가 푸셔 장치(60)로 신호를 전달하고, 그에 따라 푸셔 장치(60)의 실린더(62)가 작동되어 불량제품을 밀어준다. 그러면 불량제품은 배출함(66)에 수거된다.
여기에서, 제1안테나 장치(30)와 제2안테나 장치(40)의 안테나(42)는 니어필드(Nearfield) 안테나가 사용되기 때문에 제품의 재질에 상관없이 RFID 태그 인코딩 및 리딩이 기능하게 되고 니어필드(Nearfield) 안테나의 특성상 인식영역이 좁기 때문에 차폐에 영향을 별로 받지 않게 되고, 전체적으로 소형화가 가능하다. 그리고, 니어필드(Nearfield) 안테나를 사용함으로써, 다양한 재질의 제품을 신뢰성있게 자동적으로 처리할 수 있어 사용분야를 넓힐 수 있다.
또한, 안테나의 위치를 위에서 설명한 바와 같이, 조절할 수 있어 제품에 부착된 RFID 태그의 인식률을 높일 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10: 베이스 14: 제1RFID 리더기
16: 제2RFID 리더기 20: 이송부
30: 제1안테나 장치 40: 제2안테나 장치
32: 로드 고정대 34: 조절로드
36: 지지홀 38: 부착판
42: 안테나 44: 고정부재
50: 컨트롤 박스 52: 디스플레이부
60: 푸셔 장치 66: 배출함

Claims (8)

  1. 제품에 부착된 RFID 태그를 인식하는 안테나; 및
    상기 안테나가 고정되고 상기 안테나의 위치를 가변시켜 RFID 태그와 마주보게 정렬되도록 하는 위치 가변부;를 포함하며,
    상기 위치 가변부는,
    상기 안테나와 연결되는 조절로드; 및
    상기 조절로드의 위치를 조절하는 로드 고정대;를 포함하는 RFID 태그 인식장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 RFID 태그가 부착된 제품을 이송시키는 이송부를 더 포함하는 RFID 태그 인식장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안테나의 전방측에 설치되어 상기 이송부로 이송되는 제품을 감지하여 안테나를 작동시키는 센서를 더 포함하는 RFID 태그 인식장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 안테나는 니어필드(Nearfield) 안테나가 사용되는 RFID 태그 인식장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조절로드의 일단에는 안테나를 고정시키기 위한 부착판이 구비되고, 상기 부착판은 RFID 차폐가 가능한 금속재질로 형성되는 RFID 태그 인식장치.
  7. 제1항에 있어서,
    작업 상황을 표시하는 디스플레이부와, 사용자가 조작하는 복수의 조작버튼을 구비한 컨트롤 박스를 더 포함하는 RFID 태그 인식장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 이송부의 후방측에 설치되어 RFID 태그의 인코딩 또는 리딩 불량이 발생되면 제품을 밀어주는 푸셔 장치와, 상기 푸셔 장치에 의해 밀린 불량 제품이 저장되는 배출함을 더 포함하는 RFID 태그 인식장치.
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